(57)【要約】【課題】  回転摺接面の磨耗が少なく、軸受としての寿命が長いスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造を提供する。【解決手段】  低所と高所とを繋ぐ傾斜トラフ１６の内面に沿って配置したスクリュー軸を回転させることにより傾斜トラフ１６を水路として揚水を行うようにしたスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造であって、スクリュー軸１００の下端側に形成した凹部１０２に固定支持軸１１０が挿入され、前記凹部１０２に嵌め込んだブッシュ１０４の内面が、固定支持軸１１０に装着したスリーブ１１２対する回転摺接面とされたことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低所と高所とを繋ぐ傾斜トラフの内面に沿って配置したスクリュー軸を回転させることにより前記傾斜トラフを水路として揚水を行うようにしたスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造であって、前記スクリュー軸の下端側に形成した凹部に固定支持軸が挿入され、前記凹部の内面が固定支持軸に対する回転摺接面とされたことを特徴とするスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造。
【請求項２】
前記凹部にはブッシュが嵌め込まれ、前記固定支持軸にはスリーブが装着され、前記ブッシュの内面が前記スリーブに対する回転摺接面とされたことを特徴とする請求項１に記載のスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造。
【請求項３】
前記スクリュー軸の最下端肩部と前記固定支持軸の基端肩部との間にバネによって付勢されるシールリングが介装されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクリュー式揚水ポンプに係り、特にその下部軸受構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリュー式揚水ポンプは低所に溜まった雨水や下水を汲み上げてより水面の高い河川等の高所に排水する場合に使用される。すなわち、低所と高所を傾斜トラフで繋ぎ、この傾斜トラフを水路として低所に溜まった雨水や下水を揚水する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３はスクリュー式揚水ポンプの設置例を示す断面図である。低所水槽１０と高所水槽１２とは傾斜面１４に設けた傾斜トラフ１６によって繋がる。低所水槽１０は例えば下水処理場や雨水排水場の放流貯槽であり、高所水槽１２は低所水槽１０よりも水面の高い河川等に通じる。傾斜トラフ１６は断面がＵ字状に形成された水路である。傾斜トラフ１６の上方はカバー１８によって覆われている。傾斜トラフ１６の内面に沿ってスクリュー式揚水ポンプ２０が設置されている。
【０００４】
スクリュー式揚水ポンプ２０は主にスクリュー軸２２と、スクリュー軸２２の上端を支持する上部軸受部２４と、スクリュー軸２２の下端を支持する下部軸受部２６と、上部軸受部２４の延長側に配された駆動部２８とによって構成される。その構造上、下部軸受部２６は水中に没した状態に置かれる。スクリュー軸２２はスクリュー羽根の外周が傾斜トラフ１６のＵ字内面に近接するように設置されている。駆動部２８を駆動してスクリュー軸２２を回転させることにより、低所水槽１０に溜まった雨水や下水がスクリュー羽根によって汲み上げられ、高所水槽１２に揚水される。
【０００５】
特許文献２にはスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造が記載されている。図４は特許文献２に記載のものと同様の従来技術に係る下部軸受構造を示す断面図である。スクリュー軸２２の下端軸３０にはスリーブ３２が圧入固定されている。この下端軸３０を受ける軸受３４は基礎３６と一体化した台座３８に固定され、軸受３４の内面にはブッシュ４０が圧入固定されている。スクリュー軸２２を回転させた際には、スリーブ３２の外面とブッシュ４０の内面が回転摺接面となる。軸受３４の後端側にはカバー４２が取り付けられている。また、軸受３４の前端面には環状溝が形成され、環状溝にバネ４４によって付勢されたシールリング４６が装着されている。シールリング４６の上面は軸受３４の前端面よりも突出しており、スクリュー軸２２側に設けたソールプレート４８に押圧される。その結果、シールリング４６の上面とソールプレート４８が摺動接触しつつ、シール面を形成し、軸受内部への水の侵入を防いでいる。軸受３４には給油口５０が設けられ、給油管５２から注入した潤滑油が給油口５０を介してスリーブ３２とブッシュ４０との回転摺接面に給油される。
【特許文献１】特開平１１−２０１０７３号公報
【特許文献２】特開昭５４−４４２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来技術に係る下部軸受部２６では、前記したシールリング４６とソールプレート４８で形成されるシール面から、水中に含まれる土砂粒又は近傍に堆積した土砂粒が軸受内に侵入する場合がある。侵入した土砂粒は逃げ道がないので何時までも軸受内に留まり、一部の土砂粒が下方のスリーブ３２とブッシュ４０との回転摺接面にも入り込む。その結果、回転摺接面の磨耗が早くなり、軸受としての寿命が短くなるという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は前記従来技術の問題点を改善し、回転摺接面の磨耗が少なく、軸受としての寿命が長いスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係るスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造は、低所と高所とを繋ぐ傾斜トラフの内面に沿って配置したスクリュー軸を回転させることにより前記傾斜トラフを水路として揚水を行うようにしたスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造であって、前記スクリュー軸の下端側に形成した凹部に固定支持軸が挿入され、前記凹部の内面が固定支持軸に対する回転摺接面とされたことを特徴とする。前記凹部にはブッシュが嵌め込まれ、前記固定支持軸にはスリーブが装着され、前記ブッシュの内面が前記スリーブに対する回転摺接面とされたことが望ましい。
【０００９】
また、本発明に係るスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造は、前記スクリュー軸の最下端肩部と前記固定支持軸の基端肩部との間にバネによって付勢されるシールリングが介装されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造よれば、水と接する軸受部が回転摺接面よりも低い位置となり、本質的に土砂粒が上方の回転摺接面に向けて侵入しにくい構造である。このため、水中に含まれる土砂粒又は近傍に堆積した土砂粒が回転摺接面に向けて侵入する確率が著しく低減する。したがって、回転摺接面の磨耗が少なく、軸受としての寿命が長い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明に係るスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造の第１実施形態を示す断面図である。スクリュー式揚水ポンプの全体構成は図３に示したものと同様であり、説明を省略する。
【００１２】
本実施形態の下部軸受構造ではスクリュー軸１００の下端側には凹部１０２が形成されており、凹部１０２の内面にはブッシュ１０４が嵌め込まれている。一方、軸受側は基礎１０６と一体化した台座１０８に固定支持軸１１０が固定され、この固定支持軸１１０の外周にスリーブ１１２が装着されている。そして、スリーブ１１２を装着した固定支持軸１１０が凹部１０２に挿入されることによって、ブッシュ１０４の内面がスリーブ１１２に対する回転摺接面とされる。
【００１３】
固定支持軸１１０の基端側には肩部１１４が形成され、肩部１１４にはリング状のソールプレート１１６が固定されている。また、スクリュー軸１００の最下端側には肩部１１８が形成され、この肩部１１８に環状溝１２０が設けられている。この環状溝１２０にバネ１２２によって付勢されたシールリング１２４が装着されている。シールリング１２４の下面は肩部１１８よりも突出しており、固定支持軸１１０側に設けたソールプレート１１６に押圧される。その結果、シールリング１２４の下面とソールプレート１１６が摺動接触しつつ、シール面を形成し、軸受内部への水の侵入を防いでいる。固定支持軸１１０には給油口１２６が設けられ、給油管１２８から注入した潤滑油が給油口１２６を介してスリーブ１１２とブッシュ１０４との回転摺接面に給油される。
【００１４】
上記の構成において、スクリュー式揚水ポンプの駆動によってスクリュー軸１００を回転させる。すると、下部軸受では固定支持軸１１０がスクリュー軸１００の荷重を支持するとともに、ブッシュ１０４の内面がスリーブ１１２に対する回転摺接面となって、スクリュー軸１００の円滑な回転を助ける。この種のスクリュー式揚水ポンプでは降雨時などに主に稼動されるので、揚水の対象は濁水である場合が多く、相当量の土砂粒が含まれている。シールリング１２４はこのような濁水が軸受内部に侵入することを防ぐ目的で装備されているが、濁水の侵入を完全に防ぐことはできない。
【００１５】
そして、侵入した濁水中の土砂粒の一部がスリーブ１１２とブッシュ１０４との回転摺接面に入り込む恐れがある。しかしながら、本実施形態の下部軸受構造においてはシールリング１２４の取付箇所が軸受の下部側に位置しており、一旦、侵入した土砂粒は再びシールリング１２４を摺り抜けて、軸受の下方から排出され易い。したがって、土砂粒が上方のブッシュ１０４とスリーブ１１２との回転摺接面に向けて侵入する確率が著しく低減する。このため、本実施形態のスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造は回転摺接面の磨耗が少なく、軸受としての寿命が長い。
【００１６】
また、スクリュー軸１００の最下端側には肩部１１８に設けた環状溝１２０は下向きに開口している。このため、環状溝１２０内に土砂粒が侵入する可能性が低い。したがって、環状溝１２０内に詰まった土砂粒によって、バネ１２２の付勢力が低下しシールリング１２４のシール作用が弱くなることを防止する。
【００１７】
図２は本発明に係るスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造の第２実施形態を示す断面図である。図２において図１と同一の符号の部品は第１実施形態で説明したものと同様又は類似の部品であり、説明を省略する。この第２実施形態は上記第１実施形態からシールリング１２４やソールプレート１１６などを削除した構成である。本発明に係る下部軸受構造は水と接する部分が回転摺接面よりも低い位置にあり、本質的に土砂粒が上方の回転摺接面に向けて侵入しにくい構造であるから、シール機構を省略した構成であっても実用に耐え得る。この第２実施形態によれば構造のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】スクリュー式揚水ポンプの設置例を示す断面図である。
【図４】従来技術に係るスクリュー式揚水ポンプの下部軸受構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０………低所水槽、１２………高所水槽、１４………傾斜面、１６………傾斜トラフ、２０………スクリュー式揚水ポンプ、２２………スクリュー軸、２４………上部軸受部、２６………下部軸受部、２８………駆動部、１００………スクリュー軸、１０２………凹部、１０４………ブッシュ、１０６………基礎、１０８………台座、１１０………固定支持軸、１１２………スリーブ、１１４………肩部、１１６………ソールプレート、１１８………肩部、１２０………環状溝、１２２………バネ、１２４………シールリング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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